Blumensaat线对于膝关节疾病的辅助参考意义

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.44.021

中国组织工程研究 ›› 2016, Vol. 20 ›› Issue (44): 6682-6688.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.44.021

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Blumensaat线对于膝关节疾病的辅助参考意义

程相允，张升校，曹万全，王刚，路雁惠，朱虹，杨自权

山西医科大学第二医院骨关节科，山西省太原市 030001

修回日期:2016-08-10 出版日期:2016-10-28 发布日期:2016-10-28
通讯作者: 杨自权，博士，副主任医师，副教授，硕士生导师，山西医科大学第二医院骨关节科，山西省太原市 030001
作者简介:程相允，男，1990年生，山东省济宁市人，汉族，山西医科大学骨关节科在读硕士，主要从事前交叉韧带损伤修复研究。
基金资助:
山西省自然科学基金(2015011111)；国家自然科学基金(30973048)

Auxiliary reference significance of Blumensaat line for knee joint disease

Cheng Xiang-yun, Zhang Sheng-xiao, Cao Wan-quan, Wang Gang, Lu Yan-hui, Zhu Hong, Yang Zi-quan

Department of Orthopedic Surgery, the Second Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China

Revised:2016-08-10 Online:2016-10-28 Published:2016-10-28
Contact: Yang Zi-quan, M.D., Associate chief physician, Associate professor, Master’s supervisor, Department of Orthopedic Surgery, the Second Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
About author:Cheng Xiang-yun, Studying for master’s degree, Department of Orthopedic Surgery, the Second Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
Supported by:
the Natural Science Foundation of Shanxi Province, No. 2015011111; the National Natural Science Foundation of China, No. 30973048

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

Blumensaat线：是指股骨髁间窝顶部骨皮质的切线。其形成原因主要是由于股骨内侧髁与股骨外侧髁的骨皮质在髁间窝顶部有交叉重叠部分。骨皮质的交叉重叠使得该部分密度相对较高，故形成了一条在X射线片上较易辨认的高密度线。

改良Blumensaat率：在膝关节屈曲30°-40°范围内X射线侧位片上，先测得Blumensaat线的长度Ⅰ，再测得髌骨中心点到Blumensaat线的垂直距离Ⅱ，最后得到Ⅱ/Ⅰ的值即为所测Blumensaat率。Blumensaat率的正常值为0.8-1.2。大于1.2即为高位髌骨Blumensaat角，即Blumensaat线和前交叉韧带远端部分延长交叉所形成的夹角，该角度在MRI图像的髁间窝部分矢状层面上比较容易观察。

摘要

背景：随着运动医学及相关影像医学的不断发展以及对膝关节的深入研究，Blumensaat线(股骨髁间窝顶骨皮质线)亦被越来越多的进行研究，其被研究人员赋予成多种征象的影像学测量指标。越来越多临床医生和影像学工作者通过Blumensaat线辅助诊断一些膝关节运动医学疾病。

目的：就Blumensaat线对于膝关节疾病的辅助诊断功能进行全面阐述，希望其在临床中有更广泛的应用。

方法：应用计算机检索2000至2015年CBM、中国知网、万方医学网及Pubmed数据库关于Blumensaat线的文献报道，并对其作为不同的诊断指标进行归纳综述。中文检索词为“Blumensaat线、高位髌骨、前交叉韧带损伤、前交叉韧带损伤MRI征象、前交叉韧带重建”，英文检索词为“patella alta，Blumensaat line，ACL injuries，ACL reconstruction”。共39篇文献符合纳入标准。

结果与结论：Blumensaat线为膝关节髁间窝顶骨皮质线，其可被用于协助判断高位髌骨、膝前交叉韧带损伤以及膝前交叉韧带重建位置是否良好：①关于Blumensaat线与高位髌骨，目前临床上常用的评估髌骨高度的指标很多，和Blumensaat线有关的指标有Blumensaat法、改良Blumensaat法、改良Blumensaat率。改良Blumensaat率为日本学者在2014年所提出，是比较新且有效的测量方法；②关于Blumensaat线与前交叉韧带损伤。Blumensaat角，Blumensaat线与前交叉韧带远端部分延长交叉所形成的角，若为负值或该角度大于15°，提示前交叉韧带撕裂；③可以使用Harner法确定前交叉韧带重建的胫骨隧道等长点和股骨隧道等长点。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

ORCID: 0000-0001-7749-1723(程相允)

关键词: 骨科植入物, 关节植入物, Blumensaat线, 高位髌骨, 前交叉韧带损伤, 前交叉韧带重建, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: With the development of sports medicine and research of radiologic imaging techniques, Blumensaat line (the radio-opaque line at the roof of the intercondylar notch) has been paid increasing attention. Blumensaat line is considered as measurement indexes of knee diseases. Taking advantage of the Blumensaat line, many surgeons and radiography physicians are trying to diagnose some knee diseases.

OBJECTIVE: According to the knowledge about Blumensaat line in auxiliary diagnosis of knee disease, we hoped that it will have a wide application in clinic.

METHODS: A computer-based online search of CBM, CNKI, Wangfang Database and PubMed between 2000 and 2015 was performed for articles addressing Blumensaat line. We summarized its application as different diagnostic indicators. The key words were patella alta, Blumensaat line, anterior cruciate ligament (ACL) injuries and ACL reconstruction. Thirty-nine studies were accorded with the inclusion criteria.

RESULTS AND CONCLUSION: Blumensaat line represents the tangentially hit part of the roof in the intercondylar fossa. The line can be used for diagnosing ACL injuries and directing ACL restruction. (1) Blumensaat line and patella alta: Patella heights can be measured with the use of Blumensaat method, modified Blumensaat method and modified Blumensaat ratio. Modified Blumensaat ratio was found by Japanese researchers in 2014 and it is efficient. (2) Blumensaat line and ACL injuries: Blumensaat angle is formed by Blumensaat line and ACL. If this angle is negative or it is greater than 15°, we can draw a conclusion that the ACL was hurt. (3) Harner’s method can be used for choosing an accurate isometric point and a perfect bone tunnel’s angel in ACL reconstruction.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Knee Joint, Patella , Anterior Cruciate Ligament, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

程相允，张升校，曹万全，王刚，路雁惠，朱虹，杨自权. Blumensaat线对于膝关节疾病的辅助参考意义[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(44): 6682-6688.

Cheng Xiang-yun, Zhang Sheng-xiao, Cao Wan-quan, Wang Gang, Lu Yan-hui, Zhu Hong, Yang Zi-quan. Auxiliary reference significance of Blumensaat line for knee joint disease[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(44): 6682-6688.

图/表（结果） 5

2.1 Blumensaat线与高位髌骨的判断

2.1.1 高位髌骨介绍高位髌骨是指髌骨与股骨滑车比较，髌骨位置相对较高，在膝关节屈曲时,引起髌骨不稳定的一类骨关节疾病^[7]。绝大多数的高位髌骨患者的发病原因是先天性髌骨发育异常，其中女性患者居多，男女比例为1∶1.5^[8]。由于高位髌骨位置的特殊性,髌骨在屈曲位时，常压迫髌上囊,髌股关节间压力增加，关节应力亦随之发生改变^[9]。高位髌骨患者随着年龄增长,其继发性疾病随之增多，如继发性习惯性髌骨脱位、Osgood-Schlatter骨突炎、髌骨软骨软化症、髌股关节炎等，因而如何对高位髌骨进行早期诊断显得尤为重要^[10]。

2.1.2 Blumensaat线法测高位髌骨高位髌骨主要依靠影像学资料同时结合患者自身症状来进行早期诊断。此处着重介绍Blumensaat法^[11]。1938年学者Blumensaat等首先报道了此方法：在膝关节屈曲30°时，延Blumensaat线(即膝髁间窝顶骨皮质线)向前做延长线，正常髌骨下极应与该线相交。若髌骨下极与该线距离超过10 mm，即为高位髌骨^[12](如图1所示)。该方法有两个主要缺点^[13]：第一，在摄片时，患者一般不能准确屈曲到30°；第二，Blumensaat线与股骨长轴所形成的夹角(intercondylar shelf angle，ISA)在不同患者身上有差异，这就影响了该方法所测距离的准确性，见图2。

随着医学不断发展，为了消除这两个缺点，改良Blumensaat法(ISA-corrected Blumensaat methods)被学者提出^[14]。该方法与原始Blumensaat法的区别在于：在测量髌骨下极与Blumensaat线的垂直距离时，明确规定好Blumensaat线与股骨长轴的角度，该角度由专业统计人员所统计出，可小范围波动。

而后，因为以上两种方法在操作中欠简便，日本学者更新了另一种改良Blumensaat率^[15](modified Blumensaat ratio)：在膝关节屈曲30°-40°范围内X射线侧位片上，先测得Blumensaat线的长度Ⅰ，再测得髌骨中心点到Blumensaat线的垂直距离Ⅱ，最后得到Ⅱ/Ⅰ的值即为所测Blumensaat率。Blumensaat率的正常值为0.8-1.2。大于1.2即为高位髌骨(见图3)。

目前在测量髌骨高度领域依靠X射线片被广泛认可和使用的经典指标主要还有以下几种：Insall-Salvat(IS)指数，Blackburne-Peel(BP)指数和Caton-Deschamps(CD)指数等。其中Blumensaat法、改良Blumensaat法这种直接方法已逐渐被经典的Insall-Salvat(IS)指数，Blackburne-Peel(BP)指数和Caton-Deschamps(CD)指数等取代。髌骨滑车指数是完全基于MRI技术的测量髌骨高度的方法，其于2006年由Biedert等提出，已获得一定认可度和使用度。

通过影像学方法结合患者自身情况诊断高位髌骨后，对该疾病主要有以下治疗方法。早期症状较轻时可采用保守治疗，主要包括药物治疗(如注射玻璃酸钠、口服营养药物等)和行为治疗(避免过度运动等)。症状严重甚至出现髌骨脱位的患者则可以考虑手术治疗，目前主要术式包括髌韧带转位术、胫骨结节移位术、内侧髌股韧带重建，外侧支持带松解、滑车成形等，并辅助以关节镜下髌骨关节软骨表面化处理。对于重度髌股关节病的患者，可以考虑行膝关节置换^[16]。

就目前为止，高位髌骨仍缺乏经典、精准的测量方法以及比较全面的治疗标准。从最初的Blumensaat值到如今日本学者提出的改良Blumensaat率，高位髌骨的测量方法一直在更新、简化中。相信不久的将来，在同道的共同努力下，一个更能实际应用于临床，同时操作简便的髌骨测量方法会出现。在如今高速发展的医疗背景下，对于高位髌骨的治疗方法，相信很快会有根据患者严重程度、年龄、性别、种族人群而制定的治疗细则出现。

2.2 Blumensaat线与前交叉韧带损伤的判断

2.2.1 前交叉韧带损伤介绍膝关节前交叉韧带，为膝关节内的核心结构，起于股骨外侧髁内侧面，止于胫骨髁间隆起前方，并与外侧半月板的前中部相连^[17]。它是维持膝关节稳定性的重要韧带，可防止胫骨向前移位等^[18]。前交叉韧带损伤后可导致膝关节疼痛、活动障碍，如果诊治不当或延误治疗会导致膝关节的不稳定，并继发退行性关节炎等疾病，为此前交叉韧带损伤后及时准确的诊治是十分必要的^[19]。

2.2.2 Blumensaat角辅助诊断前交叉韧带损伤前交叉韧带损伤后的诊断主要依靠一系列辅助检查^[20]。Lachman试验和前抽屉试验这两种临床检查方法在诊断前交叉韧带损伤中比较常用。通过X射线及CT检查不能直接观察出前交叉韧带的损伤，但可判断前交叉韧带起止点是否有撕脱性细微骨折块以及其骨折块的的数量、大小。而MRI具有高分辨率、高软组织对比、无痛、无放射和多切面成像的特点，MRI是前交叉韧带损伤的最主要影像学检查^[21]。

膝关节MRI诊断前交叉韧带损伤可依据MRI影像的直接征象(如前交叉韧带消失，韧带连续性中断等)和间接征象(如Blumensaat角异常等)^[22]。文章主要介绍的是MRI影像上依据Blumensaat角辅助诊断前交叉韧带损伤^[23]。

Blumensaat角，即Blumensaat线和前交叉韧带远端部分延长交叉所形成的夹角，该角度在MRI图像的髁间窝部分矢状层面上比较容易观察(如图4所示)。正常人MRI上观察Blumensaat一般在0°-15°之间，若该角度大于15°，或者该角度呈负值(即两线相交于远端)，皆提示前交叉韧带损伤^[24]。对此角度的认识可进一步增加相关工作者对MRI影像上前交叉韧带损伤的把握能力，进一步提高其准确率。

Blumensaat角作为一个间接征象判断前交叉韧带损伤，有其独特的优势，但是也有局限的一面。Blumensaat角之所以能辅助判断前交叉韧带损伤，其原理如下：因为前交叉韧带起于股骨外侧髁内侧面，故在MRI图像上矢状面髁间窝部分，可看到Blumensaat线与前交叉韧带形成一个夹角。若前交叉韧带未损伤，可看到前交叉韧带和Blumensaat线的夹角很小(0°-15°)，其夹角相交于近端。当前交叉韧带发生损伤时，前交叉韧带会出现松弛迂曲或者直接发生断裂，此时前交叉韧带和Blumensaat线的夹角则会变大，甚至因为前交叉韧带断裂，其夹角相交于远端^[25]。从此原理可以看出，Blumensaat角可以较好反映前交叉韧带损伤情况。对于一些陈旧性损伤的患者，前交叉韧带被吸收，Blumensaat角便不能发挥其辅助作用，但是此类患者单凭直接征象便可较好判断。利用Blumensaat角的另一局限性为，该角度的测量并没有统一完善的标准，对于前交叉韧带轻微撕裂的患者，由于前交叉韧带迂曲不明显，利用Blumensaat角进行测量，还是存在一定误差，此时应结合另外一些征象进行判断。

前交叉韧带损伤的MRI征象：

直接征象^[26]：①前交叉韧带消失；②韧带连续性中断，实质断裂；③韧带扭曲，呈波浪状改变；④韧带内形成假瘤；⑤韧带出现部分或弥漫高信号；⑥起止点的撕脱骨折；⑦前交叉韧带走行异常。

间接征象^[27]：① Blumensaat角改变；②后交叉韧带弓形变；③后交叉韧带夹角< 105°；④半月板外周部垂直撕裂；⑤同时具有股骨外侧髁骨挫伤和胫骨平台前外侧骨挫伤的表现；⑥股骨外侧髁凹陷征(Notch征)；⑦Segond骨折；⑧胫骨前移位等。

2.3 Blumensaat线与前交叉韧带损伤重建的位置定位

2.3.1 关于前交叉韧带损伤重建前交叉韧带损伤后，患者步行时膝关节很大概率会出现漂浮不稳、无力，有脱出的感觉，严重影响患者的生活质量，并且会继发骨性关节炎。若前交叉韧带断裂1/4以上或完全断裂，目前主流的治疗措施是行膝前交叉韧带重建手术^[28]。目前前交叉韧带重建手术依靠膝关节镜进行引导，就重建材料来分类主要包括自体肌腱重建和人工韧带重建。依据前交叉韧带重建方法，大致可分为单束重建和双束重建^[29]。

前交叉韧带重建手术步骤主要如下：对膝关节腔在关节镜下进行顺序检查，判断前交叉韧带损伤程度；取自体肌腱或人工肌腱；前交叉韧带等长点的确定；胫骨骨隧道的选择；钻取骨隧道；前交叉韧带移植物的引入与固定^[30]。

其中，一个关键步骤为等长点的确定，该步骤甚至可以决定该手术的成功与否^[31]。因为移植物若位置不佳，很大概率会与股骨髁间窝发生撞击，或者与股骨外髁内侧面发生磨损，对患者术后恢复会造成不良影响。手术后的前交叉韧带需与原始前交叉韧带最大程度的保持等长，这样在运动中重建材料才能始终保持紧张，患膝不至于出现某个范围内的失稳。现在，如何进行有效定位也是现在的研究热点，利用Blumensaat线辅助定位前交叉韧带等长点已被越来越多的人认可^[32]。

2.3.2 Blumensaat线和前交叉韧带损伤重建利用Blumensaat线确定前交叉韧带重建等长点最为经典的方法便是Harner四分法，其在X射线片上即可判断等长点的正确位置：将Blumensaat线四等分，便可确定股骨隧道等长点位置，其位置应在Blumensaat线后1/4的部分，而胫骨隧道等长点应在在胫骨平台关节面长度的第2个1/4处(如图5所示)。在手术中按照术前的Harner四分法测量同时参考膝内侧髁间隆起进行准确定位，手术后可根据X线片来进行评估分析。文献显示使用该定位方法，患者术后恢复良好，Lysholm膝关节功能评分术前(45.5±6.5)分，术后(96.2±2.2)分^[33]。

除等长点的确定，骨隧道钻取也非常重要，应保证胫骨隧道外口、胫骨隧道等长点、股骨隧道外口、股骨隧道等长点这4点应保持一条直线^[34]。以上便是利用Blumensaat线定位前交叉韧带等长点的内容。其效果比较好的原因在于，骨道位置很接近原始前交叉韧带起止点的位置。现有研究表明，对于解剖重建可很有效的增加手术效果^[35]。

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引言

材料方法

讨论

Blumensaat线有诸多应用，文章主要就Blumensaat线与高位髌骨的诊断、Blumensaat线与前交叉韧带损伤的MRI诊断、Blunmensaat线与前交叉韧带重建这三方面进行了论述。

随着医学的不断发展，运动相关疾病逐渐被人们所认识和重视，髌股关节疾病的诊断和治疗是目前骨科关节微创领域的热点及难点之一，尤其是高位髌骨的相关研究。作者就Blumensaat线与高位髌骨的诊断进展进行了相关阐述。高位髌骨的患者，膝关节的退行性变发生较早，其主要原因是髌骨位置过高，髌骨需要在患者很大的屈膝角度下才能进入股骨滑车，这使膑股关节压力显著增高，进而加速了膝关节的退变。目前对于重度膝关节炎的治疗，全膝关节表面置换成为了有效治疗措施，需要说明的是，尽管人工关节置换有诸多优点，但由于假体的永久固定问题、关节材料的磨损问题等仍未能最终解决，过早行关节置换的患者很可能会面临关节松动后再次手术的问题。因此，如何早期测量、诊断出高位髌骨患者，延缓高位髌骨患者骨关节炎的发病年龄是及其重要的，可很大程度上改善一部分患者的生活质量。对于Blumensaat线与高位髌骨的诊断，其测量方法目前仍在不断的改进与完善中。虽然最新的改良Blumensaat率，也因为在屈膝角度等问题仍有一定的局限性，不过相信不久将来，会有更好的测量方法出现。

Blumensaat线与前交叉韧带损伤的MRI诊断。利用MRI诊断前交叉韧带损伤，虽然不是金标准，但是其较高的准确率一直受到同行青睐^[36]。利用MRI上Blumensaat角辅助诊断前交叉韧带损伤，的确可增加对MRI影像上前交叉韧带损伤的把握能力，进一步提高其准确率。尤其适合刚入行学习的同行,当一种关于MRI影像的前交叉韧带损伤鉴定方法不足以下结论时，可以结合Blumensaat角进行判断。当然该角度也有其局限性。当在MRI图像量取Blumensaat角时，Blumensaat线较易确定，它即股骨髁间窝顶皮质切线，而延前交叉韧带远端作的延长线，较难确定，就现有文献来看，没有精确的测量标准，这也是现有Blumensaat角判断前交叉韧带损伤的局限性所在。因为前交叉韧带不是单纯的一条线，而是两束可以展开的韧带，而没有文献报道，前交叉韧带远端所做的延长线是应该处在韧带束的前段、后端或是中心位置。很明显，前交叉韧带远端所做的延长线所在的位置，会影响Blumensaat角的大小。作者认为此时应该通过开展针对不同性别、年龄、种族人群的大样本的临床研究，来制定一个关于Blumensaat角精确测量的标准。这样可使Blumensaat角更好的服务于临床。

利用Blunmensaat线辅助确定前交叉韧带重建等长点已逐渐变为一种经典方法，广泛应用于临床中。根据作者的临床体会，以及经典的文献报道，影响前交叉韧带重建效果的操作因素主要有以下几点，术前对患者病情的评估及手术方案的制定，此时根据Blumensaat线来进行膝关节股骨侧的大致定位是很有效果的(将Blumensaat线4等分，便可大致确定股骨隧道位置，其位置应在Blumensaat线后1/4的部分)。另外对于麻醉下行膝关节镜检时，术者应全面的评估病变的情况，而后给予恰当的处理^[37]。此外不可忽视的是骨髓道的钻取，术者应保证胫骨隧道外口、胫骨隧道等长点、股骨端等长点、股骨隧道外口，这4点保持一条直线^[38]。在关节镜的引导下行自体肌腱的前交叉韧带单束重建是目前该韧带损伤的重要治疗手段，大多数患者经过手术治疗而后通过科学的术后功能锻炼，能够恢复的很好，基本和伤前的运动水平相当。

正常前交叉韧带股骨止点解剖位是位于股骨外侧髁的内侧面，同时处在股骨干延长线后面偏近侧的区域。每位患者的前交叉韧带的股骨止点还是有细微的不同的，往往患者前交叉韧带止点的范围、形状存在个体差异^[39]。所以除了术前利用Blumensaat线进行预定位，术者术中的关节镜观察也是十分重要的，要根据不同患者的不同情况来制定个性化的手术方案。定位点距离股骨髁软骨后缘通常有一定距离，在进行股骨侧前交叉韧带重建定位时，一般是用解剖位定位锥来进行较为准确的定位，同时应建立膝关节镜的前内侧和内侧两个入路，这样便可较为精确的定位解剖位的骨道点，若只靠单一入路观察，视觉上或许会出现误差，导致术后效果的不理想。其优点是可以很大程度上保证重建位点尽可能的接近原始前交叉韧带解剖起止点。当然在实际临床中，Blumensaat线的确起到了辅助参考作用，一台高标准的重建手术，需要多种方法的有效结合。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Blumensaat线对于膝关节疾病的辅助参考意义

Auxiliary reference significance of Blumensaat line for knee joint disease

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